分布式电源接入对配电网运行的影响

分布式电源接入对配电网运行的影响

曹健

(广东电网有限责任公司珠海供电局519000)

摘要：分布式电源以其原料广泛、形式灵活等特点越来越成为新兴的实用性技术，发展速度十分迅猛。分布式电源的对环境的污染程度较小，所以成为了配电网中比较重要的可利用的技术力量。它在配电网中的接入使配电网的结构、分布等方面产生了一定变化，对配电网的运行也产生了很大的影响。

关键词：分布式电源；配电网；运行影响

1分布式电源的特点和类型

现在世界上的供电系统主要的特点是：大电网、大机组、高电压。而分布式电源与以往常规的大电厂集中供电系统相比较来说具有一定的全面性，完全可以实现就地供应，能源损失比较小，还可以很好的补充大电网的供电能力，弥补大电网安全性的不足，使其不论在什么环境下都能顺利供电；与此同时，安装成本也比较低，完全符合一些客户的特殊性需求。除此之外，可以用在山区供电中，有效降低了输电线路的建设；而且也可以根据相关用电需求对其进行灵活的调节，大大减少了电力能源的浪费。若是能够将其加以利用，也可以为很多行业提供技术支持。

2分布式电源接入对配网规划的影响

2.1增加了电力系统的负荷预测难度

在配网的规划时，如果所攻击的负荷的增长量是平均稳定的，但分布式电源加入会导致规划的人员不能够有效的对负荷的增长进行预测，所以在规划上就加深了难度。

2.2使配网线路布置困难增加

一般来说，传统的配电网规划年限是5年到20年，负荷的增长率也十分的平均，但是规划时的动态属性问题会与维数相关联，产生了几千个节点，影响了线路的布置规划，使布置的难度大大的增加。

2.3增加了电网公司的运营管理难度

对于独立安装的小型用户，都希望进行两路供电的办法，希望保证分布式电源和电网提供的电能能够同时使用。但是当这些小型的分布式电源广泛的运用之后，系统的拓扑结构产生了一定的变化，电源的馈电潮流特性也发生了一定程度的改变，增加了运营的成本。

2.4对原有供电设备容量造成浪费

分布式电源如果接入供电充裕的地方不但不可以减少配电网的投资，还有可能发生供电闲置的情况，产生了极大的资源的浪费，供电设备的利用率就大大的减少，使供电公司原有的投资不能得到更好的收益。

3分布式电源对配电网运行的影响

3.1分布式电源接入对电能质量的影响

首先，在接入时会产生大量的谐波。由于分布式电源与功率变换器技术会形成一个互联结构，这个结构决定了谐波的大小和类型。换流装置中的逆变器会是电力系统出现电流的谐波。所以在安装分布式电源的时候，要对谐波的大小进行预测，来证明电压变形的程度是否符合标准。其次，分布式电源接入会导致电压的闪变和跌落，在配电网的系统发生了短路的情况时，分布式电压接入后就会对这种情况起抑制的作用。但是在没发生故障的一般时候，分布式电源的接入会导致功率的升高，节点处的电压也随之变大，甚至导致电压超过额定值的情况。电压的闪变有时电机启动造成的，但有时也是分布式电源输出功率突变而造成的。这种情况的解决在目前还没有一个明确的方案。

3.2配网继电保护的影响

以往的配网系统，一旦线路发生故障，短路电流通常是从电源到故障区的单一流向电流。主馈线中对应增设保护，保护的主要类型为反时限保护、距离保护等，同时也配有重合闸设备。当分布式电源连入配网系统后，由于其链接位置、型号等的影响，对应的短路电流也会有所改变，甚至会造成初始的保护系统误动作。对于DG对配网继电保护的影响，当前依然未得出较好的解决方案，针对这一问题，可以先试着将分布式电源链入配网系统，再全面、综合分析各种因素，通过继电保护的计算，从而防止误动作问题的出现。

3.3分布式电源接入对电压分布的影响

不同容量的分布式电源在接入配电网的时候，会对馈电线路的电压分布带来不同程度的影响。除了容量对电压分布的影响，接入位置不同也会带来不同的影响。当分布式电源的电压超过用户所接受的负荷，配网电压就应该对节点电压进行调低。当DG达到了一个正常数值的时候，分布式电源的功率就会更尽可能少发无功，多发有功。在分布式电源安装的地方，可以在其周围安装一个配电电容器或其他的无功补偿设备，达到调压的目的。

3.4对配网调度与运行控制的影响

如果DG被广泛运用到电网系统，必然会为电力系统带来多方面问题，例如电网适应性、系统调峰调频等。同时，由于分布式电源的发电主要依靠的是清洁的可再生能源，例如风能、光能等，然而这些能源的发电体现出一定的间断性、不稳定性，很容易造成供电不稳定、不安全等问题，面对这些问题，最重要的就是集中调度并管理配网，以此来实现传统电源和分布式电源的和谐共处，维护电力系统的安全运转。因此，在分布式电源正式接入配网系统前，应该做好一切可能性问题的预测与分析，同时需要预先给出解决对策，以此来维护能源的有效利用，确保系统灵活运转，使配网系统更加高效、稳定地工作。

3.5非正常孤岛运行问题的出现

经过定量分析的方法对分布式电源的三状态模型在孤岛运行的概率和接入后的可靠性指标进行了计算，但是由于间歇式的供电配电指标的缺少，没有得到一个明确的结论。但是通过对非正常孤岛模型的研究分析，在可靠性指标算法及简单的求解上都有了一定程度的改变，带来了更大价值的的评估。所以配电网系统在进行非正常孤岛运行的时候，会随之带来很多的问题，例如孤岛内部装置的保护系统协调工作中出现问题时，孤岛所连接的永和供电质量就会随之降低，同时不能保证运行和维护的人员的安全，造成了极大的安全隐患。

4对于分布式电源影响配电网的解决对策

4.1关于提高配电网稳定性的有效策略

当电网的稳定性受到威胁时，工作人员必须马上切断风电机组或是风电场的运行，以此来控制接入地区电网的稳定性。如果在传输线发生短路后并没有立即切断风电场，那么就会严重影响到主节电压的稳定性；如果及时切除，主节点的电压就会慢慢的逐渐稳定下来。由此可见，在故障发生后，必须要立即断开分布式电源，这对能否使配电网的电压一直保持在稳定状态有很重要的意义。

4.2关于配电网正常运行的有效策略

当配电网运行出现问题的时候，会对整个电网都造成严重的威胁。因此，必须要施行有效的保护措施来避免这种情况的发生。例如在出现事故，自动重合闸开断后，必须要立即切除分布式电源，只有这样才能确保保护装置正常工作。除此之外，有些分布式电源的调峰作用比较差，这样会严重阻碍配电网的正常调度功能。对于这种现象，首先要提高分布式电源的功率预测精准度，将其功率准确的测出，然后把风电功率叠加到负荷预测的曲线上，最后根据相关规定的系统调度方式来安排电源的正常发电，从而优化电网运行的每个环节。

4.3提高配电网电压和电流质量的有效策略

对于这种情况，一般情况下都是首先尽可能的减小分布式电源对配电网并网点电压的影响。方式有很多种，例如：加强配电网架结构、并联电容器组以及采用双馈变速风电机组等等。这些方式可以有效的改善分布式电源接入区电压与电流的质量和稳定性。

5结论

我国在分布式电源技术的研究上还处于一个初步的阶段，但由于科学技术的不断发展和变化，分布式电源对配电网的影响就会越来越深入。我国应该大力对分布式电源的技术进行更深的开发和改革，使这项技术更加迅速的发展。

参考文献

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作者简介

曹健（1987.1-），男，广东河源人，华南理工大学电气工程硕士，运行方式专责，单位：广东电网有限公司珠海供电局，研究方向：电网运行分析与控制。